提升學(xué)生探究能力的“物理素養(yǎng)養(yǎng)成課堂”研究

沈基偉

課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)成長的主陣地，是教師教學(xué)的主要渠道。課程改革的深化要求課堂教學(xué)從“知識(shí)核心時(shí)代”走向“素養(yǎng)核心時(shí)代”，不再強(qiáng)調(diào)教更多的知識(shí)，而是強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。但部分教師仍沒有走出以“知識(shí)授予為核心”的教學(xué)誤區(qū)，甚至更加極端，為了趕進(jìn)度還發(fā)明了考試課堂，即用少量時(shí)間傳授新知識(shí)，再配合大量測(cè)試練習(xí)加以鞏固。這種以直接授予知識(shí)和測(cè)試訓(xùn)練為主的課堂形式，是一種典型的應(yīng)試教育，是一種假的高效課堂。物理課堂應(yīng)符合實(shí)驗(yàn)學(xué)科的特點(diǎn)，注重學(xué)生的探究過程，強(qiáng)調(diào)物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。筆者把這類課堂定義為 “物理素養(yǎng)養(yǎng)成課堂”，認(rèn)為“物理素養(yǎng)養(yǎng)成課堂”是以學(xué)生物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目的，以學(xué)生的學(xué)為中心，以教師的教為輔助，以學(xué)生的探究活動(dòng)為主要形式的物理課堂。本文以“牛頓第三定律”為例，對(duì)提升學(xué)生素養(yǎng)的“物理素養(yǎng)養(yǎng)成課堂”進(jìn)行研究。

如何設(shè)計(jì)好課堂呢？首先要對(duì)“牛頓第三定律”教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情進(jìn)行仔細(xì)研究，隨后從新課引入、新課教學(xué)活動(dòng)和課堂總結(jié)延伸三方面設(shè)計(jì)合理的探究環(huán)節(jié)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，做好教師課堂教學(xué)的引導(dǎo)工作，最終提高學(xué)生物理素養(yǎng)。具體如下：

一、創(chuàng)設(shè)熟悉情景，引入教學(xué)課題

學(xué)習(xí)動(dòng)力是建立在學(xué)習(xí)需要的基礎(chǔ)上，在內(nèi)外因共同作用下激發(fā)學(xué)習(xí)主體實(shí)現(xiàn)認(rèn)知操作的一種內(nèi)部力量。教師應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中可以積極主動(dòng)地將新、舊知識(shí)聯(lián)系起來。因此在設(shè)計(jì)導(dǎo)入內(nèi)容時(shí)，教師應(yīng)該認(rèn)真研究教學(xué)內(nèi)容，通過與學(xué)生談話了解學(xué)生的認(rèn)知情況，甚至通過對(duì)部分學(xué)生進(jìn)行測(cè)試以獲得更多信息，最終確定學(xué)情。

【導(dǎo)入實(shí)例】

師：引入功夫巨星成龍與外國保鏢打斗，一拳打在保鏢胸口，痛得自己直甩手的搞笑視頻（在課間播放）。

師：打?qū)κ值某升垶槭裁醋约簳?huì)痛？

生1：保鏢肌肉發(fā)達(dá)，胸口很硬。

生2：力的作用是相互的，成龍的拳頭受到了保鏢胸口肌肉的作用力。

師：成龍?jiān)谟昧Υ驅(qū)κ值耐瑫r(shí)，對(duì)手對(duì)成龍也有一個(gè)作用力，物體間相互作用的這一對(duì)力，通常叫作作用力和反作用力。

學(xué)生的回答都非常棒，強(qiáng)調(diào)力的作用是相互的，肌肉對(duì)拳頭有力的作用，在此基礎(chǔ)上教師自然過渡切入新知識(shí)，引入作用力和反作用力的概念，進(jìn)入課題，為學(xué)生的探究學(xué)習(xí)做好鋪墊。課前導(dǎo)入有四個(gè)功能：①激發(fā)學(xué)生興趣，引起學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；②引起學(xué)生注意，為學(xué)習(xí)新知識(shí)做好心理準(zhǔn)備；③為學(xué)習(xí)新知識(shí)做好知識(shí)準(zhǔn)備；④為新課的展開創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。

二、設(shè)計(jì)多樣化的課堂形式，提高學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生能力

物理作為一門自然學(xué)科，應(yīng)該是豐富多彩，充滿魅力的學(xué)科。但是很多學(xué)生對(duì)物理課堂的感受卻是枯燥乏味，這與課堂形式單調(diào)有很大關(guān)系。教學(xué)活動(dòng)好比登山，教師只是一個(gè)導(dǎo)游，在合適的景點(diǎn)做出適當(dāng)?shù)闹更c(diǎn)和說明，就能讓登山者有更多的收獲，并且更快地登上山頂。但并不是所有人都適合險(xiǎn)峻的登山路徑，有些人喜歡悠閑輕松的，有些人喜歡熱鬧擁擠的，有些人喜歡游覽車直達(dá)的，不同的人可以選擇不同的登山路徑，教育也該如此。筆者認(rèn)為“物理素養(yǎng)養(yǎng)成課堂”離不開三種課堂形式：活動(dòng)體驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)深入研究、合作創(chuàng)新探究。

1.增加活動(dòng)體驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)動(dòng)力，強(qiáng)化探究意識(shí)。

體驗(yàn)式教學(xué)活動(dòng)是讓學(xué)生主體親自參與實(shí)踐活動(dòng)，在活動(dòng)中以自主獨(dú)特的方式認(rèn)識(shí)、思考、體驗(yàn)、感悟，在活動(dòng)中建立概念，鞏固對(duì)概念的理解。

【活動(dòng)體驗(yàn)實(shí)例】

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生甲手掌朝上，學(xué)生乙用手掌拍擊甲，體驗(yàn)手掌間的相互作用力，感受力的大小。

師：同學(xué)們，老師發(fā)現(xiàn)乙同學(xué)沒吃飽飯，請(qǐng)用力拍！

學(xué)生活動(dòng)：部分學(xué)生將活動(dòng)演變成了貓捉老鼠的逃跑游戲；部分學(xué)生手都拍紅了。

師：同學(xué)乙，你這么用力，不是對(duì)別人狠，是對(duì)自己狠啊！

學(xué)生哈哈大笑！

師：同學(xué)們都發(fā)現(xiàn)了，你打人的力越大，反作用力也越大。

我們知道，一堂理想的課， 一定是課堂氣氛活躍，學(xué)生積極參與并且能夠獲得良好的教學(xué)體驗(yàn)的。設(shè)計(jì)這類環(huán)節(jié)的亮點(diǎn)是把學(xué)生的生活常識(shí)自然地和物理知識(shí)進(jìn)行了結(jié)合。活動(dòng)并不是去解決疑難，而是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為后期的探究熱身。

2.通過分組實(shí)驗(yàn)有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生是感興趣的。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生注意力比較集中，思維活躍，除了接受新知識(shí)，觀察能力也得到了培養(yǎng)。筆者用以下實(shí)例闡述在實(shí)驗(yàn)中如何用問題引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、探究能力。

實(shí)驗(yàn)實(shí)例：探究作用力與反作用力的關(guān)系。

學(xué)生猜想：讀數(shù)有什么關(guān)系？受力的方向有什么關(guān)系？

分組實(shí)驗(yàn)：兩名學(xué)生一組，用兩把彈簧秤來實(shí)驗(yàn)、觀察。

學(xué)生：讀數(shù)、時(shí)刻相同，證明作用力和反作用力大小相等，方向相反。

教師設(shè)疑：同學(xué)們，如果其中一位同學(xué)突然加速拉彈簧稱，讀數(shù)還相等嗎？

生1猜想：加速運(yùn)動(dòng)時(shí)物體受力不再平衡，所以作用力與反作用力也不再相等。

生2猜想：作用力與反作用力還是相等。

分組實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)大家演示一把彈簧秤突然加速的情況，仔細(xì)觀察兩個(gè)力的變化情況。

教師追問學(xué)生1：作用力與反作用力看來并不是平衡力，他們有何異同？

生1：力大小相等，方向相反，作用在同一直線上。

分組實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)驗(yàn)證了作用力與反作用力的關(guān)系以及在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的關(guān)系，并且引出了它與平衡力的區(qū)別。學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)中鍛煉了動(dòng)手能力，提高了觀察能力，更重要的是獲得了驗(yàn)證猜想的喜悅。教師進(jìn)一步追問加速狀態(tài)下是否還相等，學(xué)生在新的刺激下對(duì)剛學(xué)的知識(shí)產(chǎn)生了疑惑。當(dāng)學(xué)生帶著強(qiáng)烈的自我證明意識(shí)去實(shí)驗(yàn)、去探究時(shí)，正是教師切入新知識(shí)、完善原有認(rèn)知的最佳時(shí)機(jī)。筆者認(rèn)為，課堂環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)要讓學(xué)生有機(jī)會(huì)犯錯(cuò)，學(xué)生在認(rèn)知沖突中為完善自己的認(rèn)知主動(dòng)去驗(yàn)證，從而形成新的認(rèn)知，可以提高自身的實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)。endprint

3.通過合作探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)體意識(shí)，提高探究能力。

未來的人才應(yīng)該是一個(gè)自主的人，一個(gè)勇于探究的人，一個(gè)具有團(tuán)體合作精神的人。學(xué)生圍繞適宜的任務(wù)所進(jìn)行的同伴間的相互作用能促進(jìn)他們對(duì)重要概念的掌握，學(xué)生認(rèn)知發(fā)展和社會(huì)性發(fā)展是通過同伴相互作用和交往發(fā)展起來的。筆者以“牛頓第三定律”為例，展現(xiàn)自主合作探究提高學(xué)生物理素養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

【分組探究設(shè)計(jì)方案】

探究的問題：利用兩雙輪滑鞋，教師設(shè)計(jì)系列情境，以說明作用力與反作用力的特點(diǎn)，并且區(qū)分平衡力。

情景1：兩個(gè)穿輪滑的學(xué)生靜止站立，演示學(xué)生甲推學(xué)生乙，兩學(xué)生同時(shí)后退。

學(xué)生自主分析：說明相互作用力同時(shí)反生，方向相反，且作用在兩個(gè)物體上。

情景2：學(xué)生丙扶住學(xué)生乙，學(xué)生甲推學(xué)生乙，學(xué)生甲還是后退，但學(xué)生乙靜止不動(dòng)。

學(xué)生自主分析：學(xué)生甲受到作用力F1的作用，速度發(fā)生變化；學(xué)生乙受到反作用力F2作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)。顯然學(xué)生乙處于平衡狀態(tài)，因?yàn)樗艿綄W(xué)生丙的推力F3，所以平衡力的顯著特點(diǎn)是兩個(gè)力作用在同一個(gè)物體上，而作用力與反作用力分別作用在兩個(gè)物體上。

情景1的設(shè)計(jì)非常明顯地把相互作用力的特點(diǎn)演示出來了，教學(xué)效果甚至好于傳感器的演示，學(xué)生興奮點(diǎn)更高，印象更深；情景2設(shè)計(jì)第三位同學(xué)的推力來代替地面的摩擦力，使施力物體和受力物體更加明確，直接解決了抽象的摩擦力帶來的困惑，不但解決了作用力與反作用力和平衡力的區(qū)別這一難點(diǎn)，而且使課堂更加活躍。在探究過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力得到了提升，學(xué)生的團(tuán)體意識(shí)得到了加強(qiáng)，學(xué)習(xí)探究能力更是得到了提高。

三、做好課堂延續(xù)，重視課后探究

課堂總結(jié)可以采用教師總結(jié)的形式，也可以采用學(xué)生總結(jié)的形式，不管何種形式，都可以鞏固課堂知識(shí)。但要在增長知識(shí)的同時(shí)進(jìn)一步提高學(xué)生素養(yǎng)，筆者認(rèn)為必須做好課堂延續(xù)工作。本堂課最后用以下問題結(jié)束：

設(shè)疑（播放年級(jí)拔河比賽視頻）：如果你是體育委員，應(yīng)該如何選擇隊(duì)員？依據(jù)是什么呢？

筆者認(rèn)為，課堂總結(jié)更應(yīng)重視課堂的延伸，采用校園生活中常見的拔河比賽來吸引學(xué)生，可以讓學(xué)生產(chǎn)生在課后繼續(xù)研究物理的興趣，有利于培養(yǎng)其知識(shí)應(yīng)用能力以及強(qiáng)化其探究能力。

總之，這種提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的課堂模式對(duì)物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成效果是明顯的，但也不是所有的課堂都必須有這些環(huán)節(jié)，教師應(yīng)該根據(jù)具體內(nèi)容靈活應(yīng)用。endprint